4.1土壤的成分(一)学习目标:1、知道土壤中有大量的生物;2、知道土壤中水分、空气等非生命物质;3、学习用科学观察的方法探究土壤的组成;4、知道土壤中空气和水分的体积分数的测量方法。重点和难点:重点:土壤的成分。难点:土壤中空气和水体积分数的测量。教学流程:一、设置情境,引入新课招贤纳士(展示照片):以学校葫芦基地为题材,之前葫芦产量很高,但近几年产量越来越低,且葫芦不长个,这是什么原因呢?学生猜测可能原因是水、肥料、土壤……从学生的猜测中选择触手可及的土壤进行研究。二、探究土壤中的生命物质(一)活动:寻找土壤中有哪些生命物质?组织学生观察从葫芦基地取样来的土壤,并寻找土壤中的生物物质?学生:有蚯蚓、蚂蚁、蝼蛄、草……通过舒肤佳的广告,引导学生土壤中还有肉眼看不到的,需要借助显微镜才能看到的生物——微生物(二)总结土壤中的生命物质动物土壤生物植物微生物(三)思考:(1)参照土壤取样器,自制简单的土壤取样工具(PVC管)(2)为什么要将土壤样本恢复原样?三、探究土壤中的非生命物质(一)活动:进一步观察土壤,土壤生物要生存,根据生活经验或现有知识,你觉得土壤中还存在哪些物质。请写下这些物质,并写出相应的判断依据。(1)______________,我的判断依据_______________________________________________(2)______________,我的判断依据_______________________________________________(3)______________,我的判断依据_______________________________________________(4)______________,我的判断依据_______________________________________________任选你猜测的一种非生命物质,设计实验方案进行验证。我选择:土壤中有我设计:我预测(现象):(二)实验验证1、土壤中有空气、水?(1)实验方案交流(2)实验并观察现象:(3)思考:下雨时蚯蚓从土壤中钻到地面的原因?(4)实验提升:事实表明,适合生物生存的土壤中,空气的体积分数一般为15%—35%。设计实验粗略测定葫芦基地土壤中空气的体积分数。2、土壤中有有机物?(1)实验方案交流(2)实验并观察现象:3、土壤中有无机盐?(1)实验方案交流(2)实验并观察现象:(三)知识梳理四、献计献策、招贤纳士通过土壤成分的学习,引导学生从土壤的角度为改变葫芦产量献计献策,并根据学生的表现“招收”贤士,参与葫芦产量的研究。五、课后研习1、为了探究土壤中空气的体积分数,小明同学用长、宽、深分别是10厘米、10厘米、5厘米的铁块和土壤,放入大烧杯中注水至浸没为止,此时往铁块烧杯中加了3个满量筒和图甲的水,往土壤中加了3个满量筒和图乙的水,请回答:(1)为什么要用同样体积的铁块和土壤?(2)同样体积铁块和土壤,为什么加入的水量不同?__________________________;(3)计算得出该土壤中空气体积分数大约为______;(4)据你所知,适宜植物生长的土壤中空气的体积分数为________________左右。2、【实验提升】如果还想知道土壤中水的质量分数,我们可以对“实验验证”环节进行作哪些改进?请写出测量步骤,并用测量值表示测得的水的质量分数。(注意实验器材和所需实验数据用字母表示)土壤的成分实验步骤:优点:1、通过学生熟悉的学校葫芦基地产量的变化为背景引入新课,让学生感觉很亲近,感受到科学就在身边。同时指明这节课的目的是通过一定的“考核”招贤纳士,从而激发学生学习的兴趣,积极主动的投入到学习过程中。2、通过直接观察探究葫芦基地的土壤样品,让学生体验真正的探究,兴趣更大,积极性更高。3、验证土壤中的非生命物质总共有四个实验,每个实验通过学生展示实验方案设计、实验步骤和预测现象。对于同一个实验,不同的学生出现不同的设计方案,在学生汇报自己的实验设计方案后,及时请同组或异组同学进行补充、修改和讨论,增加了学生设计实验方案的参与广度与深度。4、在课堂上,满足学生自主发展的需要,做到了学生在活动中学习,在主动中发展,在合作中增智,在探究中创新。例如“测定土壤中有空气体积分数”的实验,教材中设计的实验是有很多不足的,如泥土加入水后会塌倒,水到刚好没过很难控制等等。在这问题上,放手让学生大胆设计实验并验证,学生设计的方案比书本上的更好更合理。通过给学生创造一个自由的质疑空间,创设一个宽松、和谐的教学环境,鼓励他们勇于质疑。通过适当点拨,将探究的问题提高一步,深化一层,拓展一圈,培养了学生发现和解决问题的能力及科学思维的习惯,突出了学生的主体地位,有利于学生的终身发展。5、学以致用。把课堂让给学生,学生通过探究活动得到收获,并且将这收获应用到解决实际问题中,让学生体会到学习科学的乐趣与作用,从而热于学科学。更重要的在于把学生引上创造之路,进而成为创造者。不足:1、课堂中,从土壤生物到土壤中非生命物质没能很好衔接。其实土壤生物与土壤中非生命物质彼此之间是有联系的。通过分析土壤生物后,可以追问学生“土壤中生活着那么多的生物,土壤中有什么物质适宜他们生活呢?”于是,学生会从生命离不开水,生物需要呼吸,植物、微生物生长要营养物质等入手,猜测土壤中有水、空气、有机物、无机盐等,自然过渡到土壤中非生命物质,并通过实验探究验证。2、实验过程中没有做到小组中的每一位同学都能认真参与其中。这样的实验势必变成了“伪实验”。解决这一问题的措施是:可以先在小组内分配任务,确定观察者、实验者、记录者、发言人等角色,使小组内的每一位成员明确自己的实验任务,增加实验中的合作性。